工业4.0时代技工院校机电一体化教学研究
工业4.0时代技工院校机电一体化教学研究
摘要：随着经济水平的不断成熟和发展，当前已经全面进入了工业4.0时代。在工业4.0时代下，对机电技术的要求也在不断攀升。鉴于此，技工院校在培养新一批的机电专业人才的过程中，必须要迎合当前的时代特征。当前，计算机技术不断城市，机电技术要以微机技术为基础来进行一体化发展。这也是当前机电专业教学的重点。鉴于此，本文主要针对工业4.0时代下技工院校的机电一体化教学进行分析。
关键词：工业 4.0 时代；
高职机电一体化技术；
建设
引言：所谓的机电一体化本质就是将机械设备装置和电子化设计和计算机软件系统有机进行结合从而形成的一个整体，并借助综合技术对各个生产领域进行监督操作。在机电一体化作用下，可以将技术和产品有机结合在一起，并通过升级来拓宽其应有领域。由此导致了机电一体化专业的涵盖范围也相对复杂，涉及到电子、计算机、机械等学科。鉴于此，技工院校在开展机电一体化教学的过程中，要将能力培养作为核心目标，并通过行之有效的教学手段来为社会输送高质量机电一体化人才。
一、工业 4.0 概念概述
工业4.0是指第四次工业革命，同时也是德国的国家级战略。该概念是由德国工程院、西门子公司等德国学术界和产业界建议和驱动下产生的。工业4.0的核心特征为智慧工厂和智能生产。其标志为自动化信息物理系统。当前，工业4.0的概念已经不局限于德国的国家级战略，已经成为全球工业的发展纲领。为此我国专门提出了2025发展战略，和德国的工业4.0有着相似之处。
二、工业4.0的特征分析
工业4.0主要是以智能制造为核心的全球第四次工业革命，在工业4.0时代下，工业在进行生产的过程中，会将生产设备、无线信号和传感器设备进行集成并连接到一个生态系统平台中，依靠该生态系统来实现对生产线的监控。在该系统中，不仅应用了物联网技术，还应用到了云计算技术和人工智能技术。简而言之，工业4.0的核心目标就是将自然资源借助智能化系统生产成为商品的一种方式，在工业4.0时代下，人的影响会逐渐降低，由此也影响到了我国的技工院校教学内容和课程结构。鉴于此，下文将重点分析工业4.0时代下技工院校开展机电一体化教学的相关策略。
三、工业4.0时代下技工院校开展机电一体化教学的相关策略分析
（一）将智慧工厂相关概念融入到机电一体化教学过程中
机械制造业是我国发展相对缓慢的专业之一，和欧美的部分国家相比，我国的制造业一直处于落后的态势。为此我国才会提出2025发展战略。在工业4.0时代背景下，我国的技工院校在进行教学的过程中，不能仅仅局限于传统理论，而是要将工业4.0长得智慧工厂相关概念融入的日常的教学过程中。
例如在日常的教学过程中，教师可以通过例举一些案例的方式来让学生了解智慧工厂。如教学可以向学生举例德国的西门子工厂，该工厂属于智慧工厂的早期案例，在占地10万平方米的工厂内部，员工仅仅为1000人。工厂内的制造党员多数采用互联网进行控制，很多机械设备都可以在无人操控状态下实现自组装。通过向学生讲解这样的案例，可以让学生更加直观地了解智慧工厂的相关概念。和传统的理论教学相比，这样的教学方式不仅可以吸引学生的兴趣，同时也可以更好地向学生讲述机电一体化知识。如教师在向学生讲述智慧工程中的无人机械制造等相关概念的过程中，就可以将博世汽车刹车系统作为讲解案例：作为博世公司旗下智能工厂代表的博世洪堡工厂，其生产线的特别之处在于，所有的部件都有一套独特的射频识别码，可以与沿途的关卡自动“对话”。读卡机每经过一个生产环节，自动读取相关信息，反馈给控制中心进行相应的处理，从而提高整个生产效率。该射频码系统在洪堡工厂引进需要几十万欧元，但由于库存减少30%，生产效率提高10%，因此可以节省上千万欧元的成本。单独的射频码为博世旗下工厂的20多条生产线带来了低成本高效率的回报。这个技术可以让每一个部件都能说话，也是智能工厂的重要体现。
（二）构建智能化实验室，提高教学质量
技工院校除了要将工业4.0的相关概念融入到课程之中，同时也要对原有的课程结构进行优化和调整。如果学校有条件，还可以建立和一些大型制造业企业对接的智能化制造业实验室，让学生进入实验室内部进行实际操作，从而为后期的人才输送创造有利条件。
例如某高职院校就和一家本土的大型制造业企业签订了校企合作协议，由企业出资为学生建设相应的实操实验室，学校则为企业输送相应专业的人才。
在该实验室内采用了当前非常先进的智能互联系统的缩小版。所谓的智能互联系统就是将机械设备、生产流水线和加工厂以及经销商等借助系统端连接在一起。学生在进行实操的过程中可以借助互联网设备搜索相应的产品数据资料和模拟的机械设备数据资料和生产经营数据资料。然后通过编码的方式将资料存储到智能控制系统中，通过程序编辑来智慧机械设备进行无人自主操作。通过这样的操作模式，一方面可以让从事机电一体化专业的学生了解到人和机械设备以及机器设备之间的关系，从而帮助学生了解高度集成化等概念。
除此之外，在开展机电一体化教学的过程中，也要强化对教师的培训。简单来说，工业4.0背景下的机电一体化教学对教师的专业素养和教学水平都有着较高的要求。鉴于此，技工院校可以通过制定更好地福利待遇来吸引一批高素质教师人才来进行教学，从而更好地培养院校的学生。此外，高职院校还可以开展企业工程师认证制度，定期邀请企业工程师进入校园进行专业授课的同时也为教师的教学技术进行补充，从而为学生发展创造有利条件。
（三）迎合4.0模式进行授课
在前几次的工业革命中，每次工业革命都有着较大的技术突破，也会对世界经济产生非常重要的影响。在工业4.0背景下，技工院校在进行授课的过程中，可以通过优化课程内容来进行授课。如可以通过迎合4.0模式进行授课：
例如可以在日常的教学中向学生贯彻工业4.0背景下的工作组织和设计内容。在工业4.0背景下，员工的角色发展变化，员工在工作中的控制也越来越多，从而对工作内容和工作流程产生影响。在课堂实践过程中，教师可以给予更多学生主动参与实验的机会，这样一方面可以提升学生的工作责任心，另一方面也可以更好地促进学生发展。同时，教师也要效仿智慧工厂为学生制定相应的学习方案，并借助一些模拟参考机电一体化项目来提升学生的综合素质。此外，如果学校有条件，还可以将一批学生送出国进行专业培训和发展。这也是工业4.0背景下的要求。工业4.0将大大改变员工的工作和技能。为此，有必要制定适当的培训战略和组织工作，使他们能够终身学习，并基于工作场所持续专业发展。同时，在日常的教学过程中，教师也应该向学生传授绿色制造的相关概念，让学生认识到传统制造业和工业4.0背景下制造业的不同之处，让学生树立环保意识。
总结：综上所述，随着互联网技术的不断成熟，也迎来了工业4.0时代大。为了更好地向社会输送一批高素质机电一体化人才，技工院校需要迎合4.0背景，对当前的机电一体化教学模式进行优化，通过整合教学资源、构建实训基地等方式来不断提升学校的教学水平。只有这样，才能为中国培养出服务于中国制造2025的技术型人才。
参考文献：
[1]胡丞熙. 工业4.0时代，高职机电一体化技术专业教育教学改革研究与实践探索[J]. 当代教育实践与教学研究， 2019(15):62-63+172.
[2]翟红云. 工业4.0时代的高职机电一体化技术专业建设研究[J]. 南方农机， 2019, 050(005):157.
[3]陈方建. 工业4.0时代下的中国供应链未来——访德国弗劳恩霍夫物流研究院（Fraunhofer IML）中国首席代表房殿军教授[J]. 物流技术（装备版）, 2014, 000(008):13-15.
[4]李杰. 工业大数据：工业4.0时代的工业转型与价值创造：the revolutionary transformation and value creation in[M]. 机械工业出版社， 2015.
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